胶粘剂(Adhesive)

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1、9胶粘剂(Adhesive)9.1概述(1)定义胶粘剂又称粘合剂，简称胶（bondingagent,adhesive），是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄的一层体积，但使用胶粘剂完成胶接施工之后，所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面，能满足实际需要的各项要求。(2)优点胶接与其它连接法相比有如下优点：（１）能粘合用其他方法不能连接的物质，如粘接薄膜、纤维、小颗粒等；（２）应力分布面广，比采用机械连接易得到更轻、更牢固的组件。如可以采用夹心板（由蜂窝芯和薄的铝

2、或镁）制造飞机的机翼、尾翼和机身，可以减轻飞机的重量、降低疲劳破坏的可能性；（３）通过交叉粘接能使各向异性材料的强度、重量比及尺寸稳定性得到改善，如木材本身不钧一且对水敏感，经交叉粘接后可变成不翘曲且耐水的层压板；（４）粘合剂有许多特殊性能，如电容器、印刷线路、电动机、电阻器等的粘合面具有电绝缘性能；（５）可以粘合异种材料，如铝-纸、铜-钢、纸-木等。两种金属粘合在一起，粘合物件间有粘合剂层割开，从而可以防止腐蚀。如两种热膨胀系数相差显著的材料粘合在一起，柔性的胶层能降低因温度变化所产生的应力；（６）粘合方

3、法比其他连接方法（焊接、铆钉、螺栓等连接）便于施工，且速度快，经济，美观。9.1.2胶粘剂的组成胶粘剂的品种很多，其基本组成由基料，固化剂，填料，增韧剂，稀释剂，偶连剂，触变剂，增塑剂等配合而成。（1）基料基料又称粘料、主剂、是决定粘合剂性能主要组分，能起到胶粘的作用，作为粘料的物质可以是天然高分子、合成树脂及合成橡胶。天然高分子有淀粉、蛋白质、天然橡胶等，还有无机材料如硅酸盐、磷酸盐等。（2）固化剂和固化促进剂以热固性聚合物为粘料时，必须加入固化剂使粘合组分交联形成体型结构。固化促进剂是加速交联反应，缩短

4、固化时间或降低固化温度的组分。（3）增塑剂与增韧剂为了改善胶层柔韧性，提高胶层冲击强度而加入的配合剂。（4）稀释剂稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加粘合剂浸稳透力而使用的低分子化合物，有些稀释剂还能降低粘合剂的活性，延长粘合剂的使用期。（5）填料填料的作用是改善粘合性能和降低粘合剂的成本。填料一般是粉末状或细短纤维状。填料的用量要合适，否则会导致粘接性能下降。（6）偶联剂偶联剂是为了改善粘合剂和被粘物表面之间的界面强度而使用的助剂。偶联剂是具有反应性基团的化合物，可与被粘物表面分子形成化学键合。偶联剂又称增粘

5、剂。（7）其它助剂粘合剂组分除上述必需的组分外，有进根据粘料的结构性质、用途还需加入防老剂、着色剂、引发剂、促进剂、乳化剂、增稠剂、防老剂、阻燃剂、稳定剂等组分。9.1.3胶粘剂的分类胶粘剂的品种繁多，组分各异，主要的分类方法有：（1）按化学成分分类以无机化合物为基料的称为无机胶粘剂，如硅酸盐、磷酸盐、氧化铅、锡-铅等。以有机化合物为基料的称有机胶粘剂，分为天然胶粘剂:动物胶、植物胶、矿物胶和合成胶粘剂:树脂型、橡胶型、复合型。（2）按物理形态分类水基型：基料分散于水中形成水溶液或乳液，水挥发而固化。溶液型

6、：基料在可挥发溶剂中配成一定黏度的溶液，靠溶剂挥发而固化。膏状和糊状：基料在可挥发溶剂中配成高黏度的胶粘剂，用于密封和嵌缝。固体型：把热塑性合成树脂制成粒状或块状，加热熔融，冷却时固化。膜状：将胶粘剂涂于基材上，呈薄膜状胶带。（3）按固化方式分类水基蒸发型（如聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液型胶粘剂）、溶剂挥发型（如氯丁橡胶胶粘剂）、热熔型（如棒状、粒状与带状的乙烯-醋酸乙烯酯热熔胶）、化学反应型（如α-氰基丙烯酸酯瞬干胶和酚醛-丁腈橡胶等）、压敏型。（4）按用途分类金属、塑料、织物、纸品、医疗、制鞋、化

7、工、建筑、汽车、飞机、电子元件等用胶。还有特种功能胶，如导电胶、导磁胶、耐高温胶等。如建筑业的胶粘剂、汽车工业用的胶粘剂、铸造工业用的胶粘剂、制鞋工业用的胶粘剂等。（5）按受力情况分类结构胶（环氧树脂、酚醛树脂等）非结构胶（橡胶胶粘剂等）。9.2胶接的基本原理9.2.1胶接界面界面中胶粘剂、底胶和被粘物表面以及吸附层之间有明显边界。（1）粘接接头受力情况（2）接头破坏形式（3）胶粘剂必需具备的条件a室温或加热条件下易于流动；b有良好的润湿性；c在一定温度、压力、时间下，能把被粘接物牢牢地粘接成一整体；d具有

8、足够的强度和良好的力学性质。(4)胶接界面的结合力a、物理结合：机械连接和范德华力（偶极力、诱导力、色散力和氢键）b、化学结合：共价键、离子键、金属键。(5)影响界面结合的因素：a表面化学状态和吸附物；b被粘附物表面的微细结构（粗糙度）；c胶粘剂、底胶分子的链结构、粘度和粘弹性；d胶粘剂底胶与被粘物表面的相容性；e胶结工艺9.2.2粘接的基本原理(1)几种粘接理论简介①吸附理论物理吸附的范德华力：当两理想平面相距